Mechanisms responsible for skeletal muscle atrophy induced by vitamin D deficiency

维生素 D 缺乏引起骨骼肌萎缩的机制

基本信息

批准号：
20H02942
负责人：
下村吉治
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Chubu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

近年の研究により骨格筋を維持するためのビタミンD（VD）の役割が示唆されているが、そのメカニズムは不明である。デキサメタゾン(DEX)は合成副腎皮質ホルモンであり、高い抗炎症作用を有するが、過剰投与による筋萎縮の誘発が報告されている。そこで本研究では、DEX による筋萎縮に対するVD不足の影響についてラットを用いて検討した。昨年度の研究では、5週齢の雄性ラットを2群に分け、対照食（AIN93G）またはAIN93G のVD欠乏食のいずれかを8週間与え、13週齢で各群をさらに2群に分け、生理食塩水またはDEX（0.6 mg/kg体重）を5日間連日腹腔内投与した。その結果、DEX投与により前脛骨筋および足底筋・腓腹筋（主に速筋）の重量は有意に減少したが、ヒラメ筋（主に遅筋）重量はDEX投与の影響を受けなかった。本年度の研究では、第1回目実験において、5週齢の雄性ラットに低タンパク質食（タンパク質を8%に調整したAIN-93G：LPD）を4週間与え、9週齢でラットを2群に分け、昨年度の研究と同様に生理食塩水またはDEXを投与した。第2回目実験では、5週齢の雄性ラットにLPDのVD欠乏食を4週間与え、9週齢で2群に分け同様に生理食塩水またはDEXを投与した。いずれの実験も実験最終日にラットを6時間絶食させ、イソフルラン麻酔下で臓器を採取した。2回の実験のいずれにおいても、DEX投与により前脛骨筋および足底筋・腓腹筋の重量は有意に減少したが、DEX投与によりヒラメ筋重量が有意に減少したのは第2回目実験のみであった。すなわち、LPDのVD欠乏食を摂取したラットにおいてDEX投与により遅筋重量も有意に減少した。これらの所見より、タンパク質摂取量が低い場合にVDが遅筋を維持する役割を担っている可能性が示唆された。

最近的研究表明维生素 D (VD) 在维持骨骼肌方面发挥着作用，但其机制尚不清楚。地塞米松（DEX）是一种合成的肾上腺皮质激素，具有很强的抗炎作用，但据报道过量服用会引起肌肉萎缩。因此，在本研究中，我们利用大鼠研究了 VD 缺乏对 DEX 诱导的肌肉萎缩的影响。在去年的研究中，5周龄的雄性大鼠被分为两组，分别喂食对照饮食（AIN93G）或缺乏AIN93G VD的饮食8周，在13周龄时，每组进一步分为两组两组每天腹腔注射生理盐水或 DEX（0.6 mg/kg 体重），持续 5 天。结果，胫骨前肌、跖肌和腓肠肌（主要是快肌）的重量因DEX施用而显着降低，但比目鱼肌（主要为慢肌）的重量不受DEX施用的影响。今年的研究中，第一个实验中，5周龄的雄性大鼠被喂食低蛋白饮食（AIN-93G：蛋白质含量调整为8%的LPD）4周，在9周龄时，与去年的研究一样，将大鼠分为两组，给予盐水或DEX。在第二个实验中，5周龄的雄性大鼠被喂食缺乏LPD VD的饮食4周，并在9周龄时将它们分为两组并同样给予盐水或DEX。在这两个实验中，大鼠在实验的最后一天禁食6小时，并在异氟烷麻醉下收获器官。在两个实验中，胫骨前肌、跖肌和腓肠肌的重量均因DEX施用而显着减少，但仅在第二个实验中，比目鱼肌的重量因DEX施用而显着减少。也就是说，在喂食缺乏 VD 的 LPD 饮食的大鼠中，通过 DEX 给药，慢肌重量也显着降低。这些发现表明，当蛋白质摄入量较低时，VD 可能在维持慢肌纤维方面发挥作用。